蒸汽火車頭（蒸汽機車）的分類-王弘明撰

下圖是先進傳來「舊打狗驛故事館」的網頁截圖，他好奇在「軸配置」欄位中，《鞏固式》的意義為何？

所謂軸配置，即是之前曾分享過的機車軸式(Wheel Notation、Wheel arrangement)，是機關車的分類方式之一。行駛軌道的機關車，分類方式除有動力來源、行走方式之外，其實還有很多種方式，今年初蒙熱心人士提供一批資料給阿里山林業鐵路及文化資產管理處志工伙伴，其中一份民國31（西元1942）年中央陸軍軍官學校的機車講義，內容精要淺顯，個人認為對阿里山鐵路有興趣者，均應瀏覽之。

這份講義撰寫時是蒸汽機車為主流的年代，敘述機車的分類方式有六種：

(一)依服務種類分類

載運旅客的機車講求速度及行駛距離，因此動輪直徑要大，鍋爐尺寸也要大以產生足夠蒸汽，煤、水攜行量也得多；而在高速時，為避免彎道行駛摩擦搖晃甚至脫軌，須有引導轉向架。

運貨機車則不求快，但牽引力要大，因此動輪要小不宜大，而且越多越好。不過在單線鐵路上，快的客車與慢的貨車，會造成調度困難，產生運轉瓶頸而降低列車密度，所以實務上貨車的動輪還是往大直徑發展。

至於專門在調車場工作的機車，以靈活為首要，因此軸距宜短不宜長。

(二)依路線狀態分

行駛平面路線與坡道路線機車，前者的動輪數目與直徑大小不受限制，爬坡用的機車則需要特別大的牽引力，若是坡度大時(像阿里山鐵路的坡度已屬極大等級)，會以齒軌輔助黏著力。

最早發展出的方式，是車輪本身就是齒輪型態，鐵軌也是齒軌，但速度慢易損壞，已被淘汰少見，改用齒軌黏著力機車，也就是黏著力行駛的車輪置於機車兩側，中央則裝設齒輪，與鐵軌中間的齒軌嚙合。

下圖：攝於德國楚格峰登山鐵路終點，除了以黏著力行駛的鐵軌外，中間尚有一條齒軌，與車輛中間的齒輪嚙合。

若不以齒軌輔助，純粹藉黏著力登坡時，有兩種方式。一種是關節式機車，關節式機車體型都很大，鍋爐不是大到須分置於兩個車架，就是分為兩個鍋爐、兩個車架，可視為兩輛機車的合體。可想而知，這種巨人型的機車，爬坡力自不待言，可是到了阿里山，又大又長的車身，別說鑽不過山洞，阿里山鐵道那些小曲率半徑的彎道，根本就行不通。

另一種就是阿里山使用的齒輪驅動式機車，所謂齒輪驅動是以齒輪傳達動力，與齒軌不同，特色是速度慢，但牽引力比同重的機車增加二倍以上。(這才是Shay蒸汽機車特色的正解)。依照Shay設計概念，衍生出的齒輪驅動式機車有很多種，其中以Climax、Heisler兩種名氣較大，緊隨於Shay之後。

第三種到第五種分類方式，分別是有無煤水車、單脹或複脹、飽和或過熱，因之前已多次討論過，就不再贅述，最後一種分類方式則是依車輪數目與排列方式分類，也就是前述的機車軸式(Wheel Notation)。

機車軸式也有多種分類方式，您若上網查閱，維基百科列有三種方式，其實不僅這三種而已，其中較常見到的是華式(或寫作惠式)機車軸式，是弗雷德里克.懷特 (Frederick Whyte) 所設計，這種分類方式是將機車的車輪與車軸，分為有動力及無動力兩大類，有動力的直接由蒸汽機驅動，沒動力的分別於前或後，作為支撐與引導用，依先進傳來之截圖【2-8-0】，即是有1組兩個引導前輪，繼之是4組八個動力輪，無後導輪。

另一種方式則是以車軸數目表示，有動力的車軸以英文字母表示，A是1根車軸、B是2根車軸…餘此類推，無動力的車軸則以數字表示，因此在截圖中，【2-8-0】後面多了【1D】，表示前方有1組引導輪，接著是4組動輪，無後導輪。這種分類方式因不同國家而有變異，例如法國就全部用數字表示為【1-4-0】。

除以車輪或車軸數目分類外，美國人又添亂，給各種機車加上擬人化的姓名，有地理名稱、意象或形狀等等，以【2-8-0】、【1D】這種機車而言，就被命名為【鞏固式】。此名稱之由來尚能查尋，有些則天馬行空，不知源自何方。當然也有國家不甘讓美國獨領風騷的，各自仿效命名，例如台鐵的【DT650】(台鐵命名方式，第1個英文字母為動力輪軸數目，第2個英文字母K是水櫃型，Ｔ則是加掛煤水車，其後3個數字是機車型式流水號)，依前述為【2-8-2】或【1D1】，美國人稱為【Mikado】，一般都翻譯為天皇，命名緣由是因美國的機車廠，在1897年為日本製造此型機車，當時在歐美有一齣頗受歡迎的歌劇，以日本為背景名為《天皇》，而中國大陸則稱之為【解放】、【建設】。

所以鞏固式與【DT609】、【2-8-0】、【1D】，都是同一型機車的不同稱呼。有時鞏固式也被稱為團結式或過山式，鞏固與團結意思相近，起源於美國兩家機車公司Beaver Meadow和 Lehigh & Mahanoy合併到 Lehigh Valley；至於為何又稱為過山式，則待查。

下圖：華式(Whyte)機車軸式圖/來源：sometimes-interesting網站